为什么硼酸溶液不能被氢氧化钠滴定液准确滴定,二硼砂溶液却能被盐酸滴定液准确滴定?

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  • 强碱能直接滴定弱酸的判别式为:CKa ≥ 10∧-8

    由题意,硼酸的Ka = 7.3×10∧-10

    因此,要使硼酸溶液能直接被NaOH滴定,c(硼酸溶液)必须≥ 13.7mol/L

    H3BO3的式量为62,20℃时的溶解度约为5g/100g水,换算为摩尔浓度即0.81mol/L.即使在100℃的沸水中,H3BO3的溶解度也仅为37g/100g水,即6.0mol/L.所以硼酸在液态水中的浓度不可能达到13.7mol/L,这意味着它不能被NaOH溶液直接滴定.

    硼砂(Na2B4O7•10H2O)溶于水时发生以下反应:

    [B4O7]2- + 5H2O = 2H3BO3 + 2H2BO3-

    H3BO3和H2BO3-可以看成共轭酸碱对:H3BO3 ↔ H+ + H2BO3-

    于是H2BO3-的Kb = Kw/Ka = 10∧-14/ (7.3×10∧-10) = 1.4×10∧-5

    用盐酸滴定硼砂溶液时,实际上被滴定物是弱碱H2BO3-.强酸能直接滴定弱碱的判别式为:CKb ≥ 10∧-8,因此c(H2BO3-)≥ 7.3×10∧-4mol/L时,硼砂溶液即可被盐酸直接滴定,换算为Na2B4O7的浓度即3.65×10∧-4mol/L,这个浓度处在硼砂的溶解度范围内.

    H3BO3虽然不能用强碱溶液直接滴定,但它可与某些多羟基化合物(乙二醇、丙三醇、甘露醇)反应,生成络合酸,产物的Ka ≈ 10∧-6,从而强化了H3BO3的酸性,LZ可以自行计算这些络合酸能被NaOH溶液直接滴定时的最低浓度是多少.